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三種常用x熒光光譜儀探測器對比

發(fā)布時間：2020-01-02 14:19:14 　　　　　　　點擊：7306

x熒光光譜儀的探測器是分析的重要器件

，X射線探測器的作用是將X射線光子的能量轉(zhuǎn)換成易于測量的電信號

。由于探測器性能的不同

，在選用探測器時

，就需要綜合考慮多種因素。

好的探器不僅需要具有高分辨率和高計數(shù)率

，還需要有較寬的元素分析范圍和有效活性區(qū)

。其應用領域和使用環(huán)境等也是需要關注的重點之一，波長色與能量色散能力由入射光子在探測器中產(chǎn)生的等價離子對數(shù)目與入射光子能量成正比

，與產(chǎn)生子對的平均能量成反比

，就目前常用的三種X射線探器而言，產(chǎn)生一個離子對的平均能量，在Si(Li)探測器

、流氣式正比計數(shù)器

、閃爍計數(shù)器之間大約相差一個量級，而分辨率與一個光子產(chǎn)生的電子數(shù)的平方根成正比

，故三者之間的分辨率也粗略相差三倍

。

三種常用x熒光光譜儀探測器對比

流氣式正比計數(shù)器

流氣式正比計數(shù)器主要用于輕元素分析，閃爍計數(shù)器用于重元素定

，此兩種探測器由于分辨率低

，必須與分光晶體同時使用，才能得到良好的譜線分辨效率

，故主要用于波長色散X射線光譜儀

，盡管曾經(jīng)有一段時期流行用封閉式氣體正比計數(shù)管作為現(xiàn)場分析儀，但由于分辨率太低

，再加上溫差電冷能量探測器的廣泛采用

，僅采用封閉式氣體正比計數(shù)管的現(xiàn)場X射線分析儀在國際上已基本淘汰。

Si(Li)探測器

Si(Li)探測器目前主要應用于能量色散X射線光譜儀

，就能量探測器而言

，Si(Li)、Si-PIN

、高純Ge(HPGe)探測器已得到廣泛使用

，SDD、CDD等則主要應用于獲取成分及多維信息

。由于Si(Li)探測器等沒有增益

，故需要前置放大器。

目前能量探器的分辨率和計數(shù)率多已達到實用水平

，有些類型的能量分辨率甚至已接近理論極限

。應該指出的是，采用不同的準直器

，所得分辨率會有所差別

。

盡管波長色散X射線光譜儀由于使用分光晶體而達到約12eV的分辨率，但最新的能量探測器已可達到4eV

，在分辨率方面己取得優(yōu)勢

。目前許多廠家已推出了成功的能量色散X射線光譜儀，波長色散與能量色散在X射線光譜儀中的份額已發(fā)生明顯變化

，能量色散X射線光譜儀的比重顯著增加。事實上

，如果新型能量探測器在計數(shù)率和制造工藝的穩(wěn)定性方面能取得突破

，則能量色散X射線光僅有可能在未來逐步取代復雜的波長色散X射線光譜儀系統(tǒng)，成為X射線熒光光譜分析領域的主流

。

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